日常生活中的那些“纳米”事儿

,纳米材料,S5NanoMaterials郝兰众Theaimofthismissionisknowledge,中国石油大学（华东）理学院,日常生活中的那些“纳米”事儿,莲花自清洁效应,出淤泥而不染,当远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时，只能和叶面,上凸状物形成点的接触。液滴在自身的表面张力作用下形成球状，,在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面。,莲花叶面表面的结构与粗糙度为微米至纳米,尺寸的大小。,不用洗涤剂的纳米服装,一批高科技服装面料从实验室走上了展台：不用洗涤剂也能清洁的衣物、可用做防水地图的仿真丝面料等相继出现，高科技的服装面料令人耳目一新,纳米裤,纳米领带,在衣料纤维表面涂覆疏水性的纳米颗粒，普通几毫米大的液滴即使滴在衣料上，液滴和表面颗粒的接触面积极小，大部分则和空缺接触，类似桌上的一颗球，只要轻轻一弹，液滴就掉下来。,具有易洁纳米涂层的陶瓷,陶瓷表面进行纳米处理可以防污抗菌，运用纳米技术制程于卫浴设备中，如洗脸盆、马桶等产品上涂上一层纳米级釉料，除了可以产生更光滑細致的表面，还可使脏污不易停留在设施表面上，完全达到抗污防菌的效果。,“纳米”造就神奇玻璃,生活中常见的玻璃主要用于外墙窗户、门扇、室内屏风、画框等处，起着透光、挡风和保温作用。,炎炎夏日，由于玻璃窗的阻隔，射进房间的灼热强光更让人感觉好似闷在蒸笼里，心烦气燥；凛凛严寒，玻璃窗又仿佛一道厚墙，把和煦的阳光挡在了外面，令人感到室内阴寒无比。虽然空调的出现让人们摆脱了酷暑和严寒的侵扰，可它又给现代都市本来就稀缺的电力资源再添重负，电力危机的红色警报在人们的耳边尖锐地响起。能否发明出一种既让人们生活得温暖舒适，又节约能源的新产品呢？科学家们带来了好消息：英国科学家发明出一种能起着空调作用的玻璃，它能平衡温度，让人在室内感到冬暖夏凉。,“冬暖夏凉”的玻璃,据科学家透露，它的奇特之处就在于表面涂抹了一种超薄纳米层物质二氧化钒和钨的混合物。当天气寒冷的时候，二氧化钒能吸收红外线，产生温热效应，从而提高室内温度；相反，窗外温度过高时，两种粘合在一起的物质的分子发生相应变化，反射红外线，从而使室内温度变得凉爽。,这种玻璃为何有如此神奇的功力？,普通玻璃上如果附有灰尘，当水流过时，尘埃会吸附这些水珠，玻璃面就会沾满水滴，下雨天玻璃窗模糊不清，影响美观、降低视觉效果。最近，人们终于发明了一种不沾水的玻璃，玻璃也终于能产生出“荷叶效应”了。,不沾水的玻璃,神奇的不沾水玻璃和普通玻璃在构造上并没有太大区别，只是表面多了层高科技的纳米涂层。你可别小看这层薄薄的纳米涂料它混合了纳米二氧化硅、磷酸钛化合物、氧化锡三种物质，具有超亲水、防静电、防雾、防结露等特性。其中的超亲水特性最令人不可思议，水会始终紧贴玻璃表面流动，遇到尘埃则会把尘埃也一起带走，使得整个玻璃面滴水不沾。这种玻璃的用途很广，它给人们的日常生活带来许多便利。比如说，司机朋友们就再也不用为下雨天发愁了，因为即使车窗外的雨再大，雨水也会统统顺着玻璃淌下，丝毫不妨碍人们前方的视线。,“自我清洁”玻璃,东西用久了都会沾染上灰尘，纵然是表明光滑的玻璃也不例外，天长日久，它也需要人们为之清洁。小件的玻璃器皿脏了洗洗擦擦并不困难，可是擦拭外窗玻璃却是件麻烦的苦差事。特别是高层建筑上大块大块的玻璃，那恐怕还得让专业保洁公司的空中“蜘蛛人”来做清洁，既烦琐又危险。不过，在不久的将来，你就可以把擦拭玻璃窗的不便与危险都统统抛开了，因为美国科学家们已研制出一种叫“莲花”的特殊玻璃，它能够借助自然界的力量自我清洁。,“莲花”之所以能给自己“洗澡净身”，就在于它是用一种特殊的技术，加入特殊的成分烧制，在玻璃表面形成纳米级颗粒和微孔结构的半导体氧化物纳米薄膜。一旦污垢附着到“莲花”身上，它的表面就会在阳光的作用下产生具有强氧化能力的电子空穴对。紧接着，电子空穴对又与空气中的氧气和水分子相作用，产生负氧离子和氢氧自由基。在强烈的氧化还原反应中，“莲花”将附在其表面的各种有机物分解为水和二氧化碳。最后，“莲花”又经过雨水的洗礼，涤荡掉从其表面脱落的剩余污垢，洁净的外表再次熠熠生光。,纳米TiO2：在光照条件下，会产生具有非常强的氧化能力的空穴，从而将附在表面上的有机物、细菌及其它灰尘分解掉，直至生成CO2和H2O。杀菌、除味：由于纳米ZnO具有大的比表面积，可以很快地吸收并分解臭气，同时还能有效地杀菌。对黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率高达95%以上。,壁虎飞檐走壁的奥秘,壁虎是一种攀爬型动物，能攀爬极平滑与垂直的表面，比如越过光滑的天花板，飞檐走壁、倒挂金钟的能力让人类叹为观止。,最近的研究揭示，壁虎的脚趾上附有数百万直立的微绒毛，每个微绒毛末梢都有纳米分支。当数百万这样的微绒毛与物体表面接触时，它们之间会产生强大的相互作用力，即范德华力，这种力的大小远远超过了壁虎自身的重量，因此，壁虎能够轻松自如地倒悬挂于天花板或墙壁表面。但是，为什么如此强的吸附力不会阻碍壁虎自如行走？,MaterialmimicstheabilityofgeckofeettogripsurfacesScience,2008,Vol.318应用结构可控的直立型碳纳米管阵列，成功研制出具有强吸附和易脱离性能的碳纳米管仿生壁虎脚。将碳纳米管有机组成高密度、垂直取向的阵列膜，同时在其表面分布有任意取向的碳纳米管。每平方厘米的阵列面积可包含100亿个以上的直立碳纳米管，这种密度远远高于壁虎脚绒毛末梢的纳米分枝密度。更重要的是，在水平方向上任意取向的碳纳米管可通过与物体表面的相互作用而取向。,碳纳米管仿生壁虎脚,一方面，当与物体表面接触时，在平行于表面的方向有更多接近线状接触的作用“面”，从而在沿接触表面的方向上产生更强的相互作用力，单位面积的吸附力几乎是壁虎脚所能产生力的10倍；另一方面，在垂直于物体表面的方向上，与表面接触的碳纳米管在外力的作用下可逐点脱离表面，吸附力因此大大减少，从而实现轻松脱吸附。更有趣的是，这些碳纳米管阵列仿生壁虎脚对接触物表面没有什么特殊要求，不仅能在玻璃等光滑的物体表面产生强吸附力，而且在其他粗糙或疏水物体的表面也一样适用。,碳纳米管仿生壁虎脚打造“蜘蛛侠”,手掌大（10厘米10厘米）的一块仿生纳米脚就可以在屋顶上悬挂一位100公斤重的人。,可以预见，好莱坞大片蜘蛛侠中飞檐走壁的绝世本领，有望成为未来一般人都能掌握的基本技能,奇妙的蜘蛛丝,蜘蛛的网常常出现在长久没有清扫的房间角落。对于普通人而言，蜘蛛网并不是什么了不起的东西，用扫帚轻轻一拂，蜘蛛网就被扫掉了。,在仿生学世界，借助于尖端的分析技术，一些源自大自然的奇思妙想正在被应用于各个产业之中，而蜘蛛丝堪称这一领域的圣杯。,这件前后加起来长达3.96米100万只马达加斯加金色球,虽然古怪并且非常让人吃惊，但却是华丽无比的黄色编织斗篷耗时8年，由超过雌性蜘蛛吐出的丝编织而成，需要司的丝线。,23000只蜘蛛才能吐出1盎,概述了对蜘蛛的矛盾观点：一方面因为它们是噩梦和恐怖电影的主角，另一方面却欣赏于蜘蛛网的诗意和美丽。,蜘蛛丝的理化性质与蚕丝相比，具有非常明显的优势，在力学强度方面，蜘蛛丝纤维与强度最高的碳纤维及高强合纤Aramid、Kelve，等强度相接近，但它的韧性明显优于上述几种纤维。因此，蜘蛛丝纤维在国防、军事（防弹衣）、建筑等领域具有广阔应用前景。自然界中的蜘蛛丝直径有100纳米左右，是真正的纯天然纳米纤维。一根多粗的蜘蛛丝足以拦下一辆以时速300至400公里行驶的赛车？如果用蜘蛛丝制成和普通钢丝绳一样粗细的绳索，那么它可以吊起上千吨重的物体，其强度可与钢索相媲美。而一根铅笔,答案是，一毫米粗的蜘蛛丝。,粗的蜘蛛丝可以拦住一架波音747飞机。,大自然的奇迹,世上最坚固的蜘蛛网,向大自然学习强韧的蜘蛛丝,研究发现，蜘蛛丝是由-sheet和非晶相构成，其中-sheet间由氢键结合。我们都知道，氢键是弱化学键，可以通过较小的应力就可使其断裂，那么为什么蜘蛛丝还有如此强的强度呢？MIT的研究人员发现，原来是-sheet处于纳米尺度，这使得蜘蛛丝在应力作用下有独特的变形方式，使其克服了氢键的弱点。“throughnanoconfinement,acombinationofuniformsheardeformationthatmakesmostefficientuseofhydrogenbondsandtheemergenceofdissipativemolecularstick-slipdeformationleadstosignificantlyenhancedmechanicalproperties.”,一项新研究发现蜘蛛丝，特别是用于固定蛛网的拖牵丝，其热导性能胜过大多数材料，包括硅、铝、纯铁等热的良导体。是蚕丝的1000倍、其他有机材料的800倍，蜘蛛丝的热导率为416W/mK。而铜的值为401，皮肤组织的值为0.6。只有银、金刚石等少数材料比它更高。蜘蛛丝被拉伸时，热导率也会上升，蜘蛛丝拉伸20%，热导率也会提升20%。,蜘蛛丝热导率可媲美金属,这一性质来源于蜘蛛丝完美的分子结构，含有纳米晶的蛋白质以及连接蛋白质分子的弹簧形结构。,蜘蛛丝的高热导性加上高强度高韧性，令它可能在柔性散热电子部件等领域发挥作用。,蜘蛛网-未来抗飓风建筑物,可以禁得起飓风的狂吹和捕食者的猛烈攻击！,美国麻省理工学院科学家：利用蜘蛛网坚韧的特性设计可抗飓风和地震的未来建筑物。研究表明，蜘蛛网的质地之所以会如此坚韧：蜘蛛丝有非凡的强度、韧性、弹性；巧妙的设计，蜘蛛网最重要的特性是能够保持完整，丝线断裂后可变得更坚韧。这些特性可用于帮助研制一种牢不可破的新型材料，甚至设计安全的建筑物。,当蜘蛛丝的一根丝被弄断了，蜘蛛可以做小修小补，而不是从头开始修补。从各个区域去除10%的丝线，蜘蛛网的韧性不但不会削弱，反而会增强10%。“蜘蛛网真正坚韧的部分不是丝，而是其机械性能如何随着张力而改变，这是一个井然有序的内置的功能。”蜘蛛丝包含两种类型的丝，一种是来自中心的坚硬、干性的丝，可将所有的丝凝聚在一起；另一种是更细更有粘性的丝，用于捕获猎物。这两类蛛丝都可以离开原来的位置而不折断。蛛网为什么不粘蜘蛛这一特性可以应用于设计虚拟网络，如互联网，在遭受攻击期间只有本地节点被破坏，而整个系统可继续运行。了解其微观的蛋白质结构和其宏观性质，可能有助于将碳纳米管串在一起，可能有一天会用于生产太空电梯。,蜘蛛网包含了一系列的功能，无需做重大修理：蜘蛛丝本身可自动软化或变硬，以承受负载在它上面的不同类型的物体。,蜘蛛丝的集水“多协同效应”,有雾的早晨，蜘蛛网会闪闪发光，这表明它们能以很高的效率从潮湿空气中收集水滴。,中科院化学研究所研究人员的研究结果显示，这种能力取决于蜘蛛网湿了之后所发生的一个结构变化。,“湿后重构”的纤维以周期性纺锤节为特征，由随机的纳米纤维构成，被排列整齐的纳米纤维节点分隔开。这种结构在纺锤节和节点之间产生一个表面能量梯度，并在作用在与纺锤节或节点相接触的水滴上的压力上产生一个差别。这样可以确保水能在节点周围不断凝结，然后被输送到纺锤节上，在那里它能积聚成悬挂起来的大水滴。这个蜘蛛丝的集水“多协同效应”机制，将启发科学家们设计微流体中的新型的微流控表面；设计大规模的人造纤维网以收集空气、雾气中的水，来供给水源缺乏地区人们的需求等。,2013年9月，美国佛罗里达州立大学研究人员最近在期刊NatureCommunications发表了一项利用蜘蛛丝蛋白结合碳纳米管而形成了一种线状纳米新材料。这种新材料具有高强度、可生物降解等明显优势，有望作为新一代生物医疗器械材料。,天然蜘蛛丝主要来源于结网，产量非常低，而且蜘蛛具有同类相食的个性，无法像家蚕一样高密度养殖。所以要从天然蜘蛛中取得蛛丝产量很有限，日产量最多也就是几克而已。美国一支科学家小组曾试着基因改良山羊，在羊奶中产生蜘蛛丝蛋白质。使用合成基因诱导细菌产生丝蛋白来形成一种人造蜘蛛丝。十多年来，科学家们一直试图在实验室中批量重造蜘蛛丝，但屡屡以失败告终。,蜘蛛丝产业化在望,日本Spiber公司称，它已经破解了实现蜘蛛丝商业化生产这个棘手的问题。通过使用合成生物技术和一种全新的纺纱技术，他们现在能够在一天内生产数百克合成蜘蛛丝蛋白质，这种特殊的蛋白质每克可生产大约9千米（29,527英尺）蜘蛛丝。Spiber公司希望2015年能够实现一年生产10吨合成蜘蛛丝，这种合成蜘蛛丝具有多种行业用途，例如：汽车制造领域和医学领域等。,生命进化已经历了35亿年的历史，而人类进化只有500万年的历史，模仿人类的创造固然重要，模仿自然更有无限的潜力和机会，更有可能提升原始创新的能力！在地球的漫长演化过程中，自然界的生物，从亭亭玉立的荷花、丑陋的蜘蛛，到诡异的海星，从飞舞的蜜蜂、水面的水黾，到海中的贝壳，从绚丽的蝴蝶、巴掌大的壁虎，到显微镜才能看得到细菌应该说，它们个个都是身怀多项纳米技术的高手。它们通过精湛的纳米技艺，或赖以糊口，或赖以御敌，一代一代，在大自然中地顽强存活着，不仅给人们留下了深刻的印象，而且给现代的纳米科技工作者带来了无数灵感和启示。,一个人类运动员每秒钟只能向前跑5.4倍体长的距离，即使猎豹这个数字也只能达到25倍。大部分能够运动的细菌都是依靠自身的运动器官鞭毛的作用。鞭毛是一种长的蛋白丝状物，它附着于细菌的外表，一般长15-20微米，直径20纳米左右。细菌鞭毛的功能相当于船的螺浆，在水中可以高速旋转从而推动菌体前行。旋转速度非常快，每秒钟旋转两百到一千多转，比一般的电动机要快得多。鞭毛的高速旋转是由其附着于菌体上的基体旋转带动的，基体实际上就是鞭毛的基部，它由一个中轴套上两个或四个环构成，镶嵌固定在细菌的体表（细胞膜和细胞壁）中。在科学家的眼中，基体简直就是一台精巧的纳米分子马达。,细菌-世界上“跑”得最快的生物,细菌的个头虽小，但它们的运动速度却相当惊人。它每秒钟可向前游动100微米，它相当于细菌自身,体长的50倍。,细菌运动,贝类娴熟的粘合高手,普通的贝类就是与蔬菜一起烹饪、在饭店每天都可以吃到的那种，堪称纳米粘合技术的高手。,想把自己贴在一块岩石上时，就会打开贝壳，把触角贴到岩石上，它将触角拱成一个吸盘，然后通过细管向低压区注射无数条黏液和胶束，释放出强力水下胶粘剂。这些黏液和胶束瞬间形成泡沫，起到小垫子的作用。贝类通过弹性足丝停泊在这个减震器上，这样，它们就可以随波起伏，而不至于受伤。这种牢固的胶粘效果就来自黏液和岩石纳米尺度下分子之间的相互作用。,最新的科学研究发现，蜜蜂的腹部存在着磁性纳米粒子，这种磁性的纳米粒子具有类似指南针的功能，蜜蜂利用这种“罗盘”来确定其周围环境，利用在磁性纳米粒子中存储的图像来判明方向。当蜜蜂采蜜归来时，实际上就是把自己原来存储的图像和所见到的图像进行对比，直到两个图像达到一致，由此来判断自己的蜂巢。利用这种纳米磁性颗粒进行导航，蜜蜂可以完成数公里的旅程。包括蜜蜂、海龟等在内的许多生物体内都存在着纳米尺寸的磁性颗粒。这些磁性纳米颗粒对于生物的定位与运动行为具有重要意义。,利用“罗盘”定位的蜜蜂,蝴蝶因为其翅膀上变化多端、绚烂美好的花纹而使人着迷。这也让生物学家们感到疑惑：蝴蝶令人眼花缭乱的颜色是如何形成的，又有什么不同意义呢？最近，荷兰格罗宁根大学的希拉尔多博士揭示了这个秘密：翅膀上的纳米结构正是蝴蝶的“色彩工厂”。蝴蝶翅膀上炫目的色彩来自一种微小的鳞片状物质，它们就像圣诞树上小小的彩灯，在光线的照耀下能折射出斑斓的色彩。蝴蝶翅膀上的颜色其实是一个身份标志。不同颜色的翅膀，让形色万千的蝴蝶能在很远的地方就识别出同伴，甚至辨别出对方是雄是雌。一般来说，蝴蝶翅膀由两层仅有3至4微米厚的鳞片组成，上面一层鳞片像微小的屋瓦一样交替，每个鳞片的构造也很复杂。而下一层则比较光滑。蝴蝶翅膀这种井然有序的安排形成了所谓的光子晶体，也就是纳米结构。通过这种结构，蝴蝶翅膀能捕捉光线，仅让某种波长的光线透过。这便决定了不同的颜色。,五彩斑斓的蝴蝶,小型水生昆虫水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，因为它不仅能在水面上滑行，而且还会像溜冰运动员一样能在水面上优雅地跳跃和玩耍。它的高明之处是，既不会划破水面，也不会浸湿自己的腿。水黾是如何练就如此水上绝技？对此，中国科学院化学所研究员江雷在国自然杂志上发表论文，揭开了水黾“水上轻功”的奥秘，并认为水黾腿部特殊的微纳米结构才是真正原因。水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。这些像针一样的微米刚毛的表面上形成螺旋状纳米结构的构槽，吸附在构槽中的气泡形成气垫，这些气垫阻碍了水滴的浸润，宏观上表现出水黾腿的超疏水特性（超强的不沾水的特性）。正是这种超强的负载能力使得水黾在水面上行动自如，即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。,水黾轻功奥秘破解，人类水上行走成为可能,目前的纳米复合材料只是把不同材料简单拼凑，并没有使它们有机地结合，产生协同作用来产生最佳性能。当然，制造出如此优异的材料还有许多的问题需要解决：1.详细理解生物材料的结构及这些结构如何产生协同作用；2.如何采用有效的方式来制备出这么复杂的结构。人们终究不会战胜自然，但会利用大自然制造出为我所需的材料。,蚂蚁会计算！科学家把一只死蚱蜢切成三块，第二块比第一块大一倍，第三块比第二块大,一倍，蚂蚁发现食物40分钟后，,聚集在最小的一块蚱蜢旁的有28只，第二块44只，第三块89只，后一组较前一组几乎多,一倍！另外蚂蚁还会计算步数，,它们出门后靠体内的一种“计步器”能使自己重回家门。,蜂巢的一端是封闭的六角菱锥形底口，由三个相同的菱形组成，菱形的钝角为109度28,分，所有的锐角为70度32分，,且蜂巢壁厚0.073毫米，这些都误差极小。6面隔墙宽度完全相同，墙之间的角度正好120度。这样的建筑省料,极大化空间,美观;世上所有蜂窝都是按这个统一的角度和模式建造的！,珊瑚虫自造日历!海底动物珊,瑚虫每年都要在自身“刻画”,出365个环状条纹，一天画一条。古生物学证实3亿年前的珊瑚虫每年刻画出的条纹400多条;原来当时地球的一天仅有21.9小时，所以一年的时间多达400天，和珊瑚虫的日历一致！考古学家从珊瑚虫营造的“日历”中可以了解地球进化历史!,自然界存在着形形色色的科学家：数学、物理、化学、建筑学、历史学等。,纳米科技对未来军事发展的影响,纳米技术作为21世纪一项关键技术，极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。美国开发纳米技术的经费中有一半左右来自国防部系统：DARPA、ONR、ARO、AFOSR、NASA产生全新的战争理念，使武器装备的研制与生产更加脱离数量规模的限制，进一步向质量智能的方向发展，从而彻底变革未来战争的面貌。军事应用主要集中在纳米信息系统和纳米攻击系统两大类上，既有全新武器的研制，又有对传统武器装备的改造和提升，诸如利用纳米技术研制新型导航与制导系统、新概念太阳能光电转换器件，以加速武器装备小型化、信息化和一体化进程；研制性能独特的纳米隐形材料，促进隐形兵器的发展；开发专用集成微型仪器，制造尺寸缩小到最低限度的纳米卫星；开发微型武器系统，等等。,纳米军装,轻巧：以覆盖整套作战服装的防水层为例，其总重量只有0.45克，而且透气性能极佳。智能化：内嵌在纳米防弹头盔内的超微电脑具有防护、通信、指挥、分析以及全天候火力瞄准等功能，军服材料中使用的纳米太阳能传导电池可与超微存储器相连，确保整个系统的能源供应。防护功能：由于纳米材料极高的强度和韧性，因此可以发挥防弹作用。此外，军装中的纳米传感器还可以感应空气中生化指标的变化，当有害气体或物质指标突然升高时，军装会立即将头盔和其他通气部分的透气口关闭，并释放生化武器的解毒剂，起到预防效果。治疗功能：如果士兵意外受伤，这种材料可以当作石膏使用；嵌在军装中的纳米生化感应装置可以监视士兵的心率、血压、体内及体表温度等多项重要指标，以及辨识体表流血部位，并使该部位周边的军服膨胀收缩，起到止血带的作用。隐身功能：这种军服的特种纤维中将大量掺入利用纳米技术制造的微型发光粒子，从而可以感知周围环境的颜色并做出相应调整，使军服变成与周围环境一致的隐蔽色，从而具备一定的隐身功能。,隐形飞机,至少须要三层涂料，第一层密封飞机的表皮，并很有助于粘合另一层。第二层是有着镀银薄片混合聚氨酯材料的导电涂料用以削减排放源的雷达波反射。第三层也就是最外层，概况漆层的机能包含用含有金属基材料的涂层来减小热量，以下降被雷达探测到的风险。,目前已经生产出来的隐身战机并不多，主要有美国F22，F35，俄罗斯的T50和中国的J20、J31。第五代战机最主要的特点就是隐身，其隐身涂料被业者作为关注重点来看待。在制造工艺上，会大量地采用“碳基纳米复合材料”代替传统的金属，这样做都是为了降低雷达的反射，达到“隐身”的效果。,纳米武器,2000年，全球纳米技术产值约500亿美元。就中国而言主要是纳米材料、纳米测试仪器等的产值。2010年，全球纳米技术产值约15000亿美元。其中将主要包括纳电子产业，以及纳米材料、纳米生物和纳米测试仪器等。,现在只要留心大城市的市场上，打着“纳米家用电器”、“纳米防辐射衣服”、“纳米防紫外线化妆品”、“纳米太阳伞”等新奇广告招牌随处可见，就如同“绿色食品”、“基因食品”等一样，“前卫”商品堂而皇之地摆在商场的柜台上。一些企业借纳米造势，对老百姓作不良导向：一是趁大众对纳米技术的内涵还不太清楚之际，胡乱标榜自己的产品出自“纳米技术”；二是做了一点点皮毛的工作（例如涂料里加些细粒、织物里加点微粉等），就自称对纳米技术的发展有“突破”。纳米打假，并不是小题大做，是非常必要的！,“纳米”打假,“纳米水”,广州一家公司用所谓的“纳米水”把老百姓搞得晕头转向：这家公司把“纳米水”说得神乎其神：抗疲劳、耐缺氧、抵抗细菌、降火排毒，长期饮用可“水到病除”，甚至还可以“增强女士防匪徒的能力”。据称，“纳米水”将缔造一个水的“神话”，引起一次“饮用水革命”。据介绍，该公司还有“纳米口红”、“纳米衣服”、“纳米牙膏、牙刷”等，不过目前尚未上市。这种“纳米水”的关键在于所谓的“纳米珠”。在这家公司的现场演示中，一位所谓的“经理”拿出一把大小不一、颜色各异的椭圆形小珠，称这就是麦饭石与纳米特殊材料制作而成的“纳米珠”。他往两杯清水里加入纯蓝墨水，然后抓起一把“纳米珠”放到其中一个杯子里，几分钟后，这杯水颜色变淡，而另一杯没有“纳米珠”的水则还是老样子。这位经理得意地说，看，这就是纳米珠的厉害，多脏的水都不怕。回到家里，。只要往自来水里放几颗，直接就可饮用啦，而且水中含有18种有益人体的微量元素，可以增强免疫力等。据了解，每盒纳米珠要300元，买齐整套设备（一台饮水机、一桶水和十盒纳米珠）则需3800元。拍摄“纳米水”展示会记者遭多名大汉围攻,针对以上现象，华南理工大学教授、博士生导师龚克成说：“这纯属骗局。”首先，要实现“化蓝为清”的表演效果，有许多种简单的化学反应都可以做到，与“纳米”技术没有任何关系。其次，纳米材料的确有一些普通材料无法达到的功能，但是，就目前纳米技术的研究进度以及纳米材料的较高成本等因素综合来看，纳米技术要大规模走入民用阶段需要相当长的时间，而且即使到了那个时候，也决不能替代药品，达到所谓的“水到病除”。,2、纳米冰箱、纳米洗衣机：所谓纳米冰箱，只不过是添加了氧化钛等的纳米无机物，产生了一定的抗菌性能；,所谓纳米洗衣机，也只能说是添加了纳米材料的洗衣机，而且纳米材料还只是应用在滚筒洗衣机外桶的内壁上，而对于最容易产生污垢的内桶的外壁还没有很好的解决办法。,2004年，小鸭洗衣机曾经以“纳米滚筒，小鸭制造”在市场上风光一时，纳米洗衣机被描述成“可以有效抑制细菌滋生，防止污垢沉积，无论使用多长时间，洗衣机也能自洁”的健康洗衣机。为此小鸭甚至与中国科学院固体物理研究所合作成立了小鸭纳米材料应用技术研究所，这直接引发了当时市场上的纳米热潮。但由于种种原因，最终未能阻挡小鸭纳米神话破灭的事实。在寻找其破灭原因时，大众无法排除纳米炒作的可能性。,韩国三星银纳米洗衣机被指是“伪纳米产品”2009年08月31日08:55来源：人民网-环球时报,三星宣称，其一款洗衣机内筒的银离子可去除衣物上99.9%的细菌。韩国东亚日报2009年8月28日报道美国环境保护局(EPA)日前公开表示，韩国三星银纳米洗衣机事实上不属于纳米技术产品。根据EPA的调查结论，三星生产的此类洗衣机不含有银纳米技术，而是含有另一种银离子，所以也可以把这类洗衣机称为“离子生成机”。银离子要成为大小在100nm(1nm为10亿分之1米)以下的非常细微的银纳米离子，需要高度的技术。虽然银离子也具有银纳米一样的杀菌作用，但其不具有稳定性，银离子在阳光的照射下会发生色变。一些专家称：“银离子很容易产生化学作用，如果将其作为食用原料进行添加，会产生负作用。”,3、如何鉴别纳米的真伪：,这种材料是否在纳米尺度内，即1-100nm之间；这种材料是否具有宏观材料不具备的特性。比如说纳米领带，就应该不沾油不沾水。纳米物品的价值：单壁碳纳米管身价远高于黄金。,现在市场上出现的纳米涂料、纳米内衣、纳米电视等等，那只是应用了纳米的一些性能，但远远不是纳米技术给我们带来的所有的东西。,比如，一个桌子涂上了纳米油漆，它可以杀菌了，可以没划痕了，它只是改进了桌子的一些功用性能，但作为桌子的功能没有任何改变，它还是用来工作的，用来吃饭的。但如果它的全部材料都是由纳米材料制作的话，那就是另一回事了。它究竟会发生什么变化？有多么神奇？有谁知道？,1、纳米技术暗藏着杀机2、纳米技术引发安全问题3、纳米技术需要公众支持4、纳米技术需要政府管理,有利有弊“双刃剑”,纳米世界的“眼”和“手”,探索纳米世界的“眼”和“手”光学显微镜扫描探针显微镜电子显微镜分子原子操纵,发展历程,重点与难点,1.扫描隧道显微镜（STM）的工作原理2.原子力显微镜（AFM）的工作原理3.扫描电子显微镜（SEM）的工作原理4.透射电子显微镜（TEM）的工